双狭缝扫描法测量激光光束质量

李 蕾，臧景峰

(长春理工大学电子信息工程学院，长春130022)

引 言

激光广泛应用于科研、工业等领域，选用的激光的光束光强分布大多为近似高斯分布，所以对近似高斯分布的激光光束的质量分析至关重要。激光光束质量检测的主要方法有电荷耦合元件(charge-coupled device，CCD)法、刀口法、小孔法、狭缝法等［1-4］。

CCD法可以测量光强分布较复杂的激光光束［5］，但是其光束强度横向分布常存在饱和失真问题，需加衰减片，易引起其图像的边缘失真，这样就增加了数据分析的复杂度，降低了数据处理速度［6-8］。刀口法与小孔法一样，在刀口或小孔尺寸一定的情况下，无法测量尺寸小于或与之处于同一量级的光斑。且小孔法测量时间长，无法直接获得光斑能量边缘分布。由于实际需要，因此对狭缝法进行了改进提出了双狭缝扫描法。传统狭缝法虽然可以直接得到激光光斑的能量边缘分布，但是不能直接测得激光光斑光强的面分布，无法正确还原一些复杂的光斑能量分布［1-3］。

作者对传统狭缝法进行了一些改进，采用双狭缝扫描法，克服了这些缺点。双狭缝扫描法是动态扫描的方式，只要扫描速度达到一定的频率，传感器的分辨率足够高，机械移动步距范围足够大，就可以还原复杂的近高斯激光光强分布，测量速度快、测量精度高。

1 测量原理

作者提出了一种基于狭缝法测量原理［2-4］的双狭缝扫描法。狭缝扫描仪结构原理图如图1所示。狭缝扫描仪包含有一个转动轮，转动轮上有两对不同宽度(5μm与25μm)的互相垂直的狭缝。……